[发明专利]由环氧乙烷和氨制造乙醇胺类和1,2-亚乙基胺类的方法及相关方法

说明书

本申请是申请日为2009年10月6日、国际申请号为PCT/US2009/005480、国家申请号为200980148514.9并且发明名称为“由环氧乙烷和氨制造乙醇胺类和1，2-亚乙基胺类的方法及相关方法”的申请的分案申请。

优先权要求

本非临时专利申请根据35U.S.C.§119(e)要求2008年10月6日由Do等人递交并且名称为“由环氧乙烷和氨制造乙醇胺类和1，2-亚乙基胺类的方法及相关方法(METHODS FOR MAKING ETHANOLAMINE(S)AND ETHYLENEAMINE(S)FROM ETHYYLENE OXIDE AND AMMONIA，AND RELATED METHODS)”的系列号为61/195,405的美国临时专利申请的优先权，该美国临时专利申请通过引用以其全部内容结合在本文中。

发明领域

本发明涉及由环氧乙烷与氨反应产生一种或多种乙醇胺类开始并随后将乙醇胺类转化成1，2-亚乙基胺类的用于制造一种或多种乙醇胺类和一种或多种1，2-亚乙基胺类的方法。本发明还涉及将烷基-1，2-亚乙基胺类与1，2-亚乙基胺类分离。

发明背景

由环氧乙烷和氨制造乙醇胺类和1，2-亚乙基胺类的产物混合物的多重反应工艺是已知的。参见，例如，PCT出版号WO2006/114417和美国专利号4,400,539(Gibson等人)。

PCT出版号WO2006/114417公开了一种用于生产1，2-亚乙基胺类的方法，其中环氧乙烷(EO)与氨在作为多相催化剂的无机离子交换剂上在无水条件下在第一反应阶段中连续反应，得到的反应产物含有单乙醇胺(MEOA)，二乙醇胺(DEOA)，和三乙醇胺(TEOA)，其重量比为MEOA：DEOA：TEOA＝80-94：5.9-15：0.1-5，并将反应产物随后与氨在氢和多相氢化催化剂的存在下在第二反应阶段中连续反应。

Gibson等人公开了一种用于由环氧乙烷和氨的反应产物制造1，2-乙二胺的连续工艺，将单乙醇胺的连续再循环物流提供给环氧乙烷和氨反应的产物，将与单乙醇胺再循环物合并的环氧乙烷和氨反应的这些产物胺化，其中胺化反应区的进料物流含有至少70重量％单乙醇胺以及二乙醇胺和三乙醇胺，提供给胺化反应的氨的摩尔数超过存在于胺化进料中的醇式羟基基团的摩尔浓度，并且胺化反应器的进料含有比来自环氧乙烷和氨反应的反应产物物流中的单乙醇胺浓度增加至少5％浓度的单乙醇胺。

前进中的需要是通过降低资金成本，降低能量成本/提高操作效率，提高催化剂选择性，提高产物质量，提高产物选择性，这些的组合等改进这些已知的工艺。

例如，需要由环氧乙烷和氨以最少量的单元操作(如，氨再循环系统，水去除系统，这些的组合等)制造乙醇胺类和1，2-亚乙基胺类，但仍能够通过减少产生作为副产物的杂质和/或能够更有效地去除副产物杂质而保持最低含量的杂质。

发明概述

烷基胺类可在乙醇胺类和氨形成1，2-亚乙基胺类的还原性胺化中产生。这些烷基胺类一般被认为杂质。另外，如果氨从还原性胺化反应的流出物中分离，则至少一部分烷基胺类倾向于与分离的氨处于混合物中。如果氨和烷基胺类的混合物被再循环至环氧乙烷和氨的反应，烷基胺类可不幸地被乙氧基化和产生新的杂质物种(烷基乙醇胺类)，这可能影响产物质量，产物选择性和工艺性能中的一种或多种至不适当的程度。另外，这些烷基乙醇胺类可在进行还原性胺化工艺时产生烷基-1，2-亚乙基胺类。烷基-1，2-亚乙基胺类从母胺中分离可能是有挑战性的。例如，在一些应用中，1，2-乙二胺产物可容许一定含量的烷基-1，2-乙二胺类。在其它应用中，1，2-乙二胺产物的烷基-1，2-乙二胺含量被规定为相对非常低。

本发明可以将未反应的氨再循环至用于制造乙醇胺类和1，2-亚乙基胺类的工艺中，循环的方式使得：烷基胺杂质在氨被再循环至该工艺之前(如，在氨被再循环至环氧乙烷和氨的反应之前)与氨分离，所述烷基胺杂质是通过乙醇胺类和氨还原性胺化成1，2-亚乙基胺类而产生并与氨处于混合物的。本发明也可以将未反应的氨再循环至用于制造乙醇胺类和1，2-亚乙基胺类的工艺中，循环的方式使得：烷基胺杂质被再循环至还原性胺化反应，而非环氧乙烷和氨的反应，所述烷基胺杂质是通过乙醇胺和氨还原性胺化成1，2-亚乙基胺类而产生的并与氨处于混合物。